第一篇：環保型真空廁所設計過程

目錄 前言....................................錯誤！未定義書簽。

一、設計任務書........................錯誤！未定義書簽。

二、項目背景..........................錯誤！未定義書簽。

1、廁所的發展歷程....................錯誤！未定義書簽。

2、環保廁所的概念....................錯誤！未定義書簽。3.環保廁所的分類.....................錯誤！未定義書簽。

4、環保廁所的發展及趨勢..............錯誤！未定義書簽。

5、環保型真空廁所的優勢..............錯誤！未定義書簽。

6、真空廁所收運系統的經濟性分析......錯誤！未定義書簽。

三、設計方案的分析擬定...................................4

1、設備工藝布置設計..................錯誤！未定義書簽。

2、確定男女蹲位數....................錯誤！未定義書簽。3、真空罐主要參數的確定.............錯誤！未定義書簽。3.1 罐體壁厚及長度................錯誤！未定義書簽。3.2 支座的選擇....................錯誤！未定義書簽。3.3 附件和接管....................錯誤！未定義書簽。3.4 吸煙室的設置.................錯誤！未定義書簽。

四、罐體端蓋法蘭連接選擇計算.............................7 4.1 關于法蘭連接.....................錯誤！未定義書簽。4.2螺栓數量的確定....................錯誤！未定義書簽。

五、設計小結.............................................8

六、參考文獻.............................................8

一、設計任務書 題目：真空廁所設備設計 已知： 真空廁所沒人每次產生固液廢棄物1升，沖廁消耗 清水2升。3 任務：

（1）確定男女蹲位數量；（2）設計工藝系統圖，1張A3；

（3）確定真空罐容積，設計真空站總圖（含罐體、支座、地基），1張A3；（4）設計真空罐體端蓋和支座制造圖，各1張A3；

（5）根據蹲位數量和真空罐體積，設計真空廁所平面工藝設備布置圖，1張A3。

圖紙要求：采用標準圖框，標題欄和明細表以教材P213頁的為準。

二、項目背景

一、廁所的發展歷程

天然廁—— 旱廁——水沖廁——環保廁所

天然廁始于人類出現甚至更早，旱廁始于何時何地無據可考；水沖廁發明于英國19世紀中葉的1852年；環保廁所的打包廁所開始于中國北京20世紀末的1997年。

二、環保廁所的概念

節水、減排、節能、科技、文明、生態

環保廁所是運用現代科技手段解決如廁問題，達到節水、減排、節能、文明、生態之目的設施或設備。

三、環保廁所的分類

可按廁所的核心技術可分為兩類：節水型和生態型

節水型有：機械打包、小便沖、泡沫覆蓋、氣壓水沖、真空吸附。。。生態型有：干濕微生物、濕式微生物、烘烤蒸發。。。

四、環保廁所的發展及趨勢

目前，環保廁所的發展趨勢比較強勁，前景也比較廣闊，但環保廁所還存在著諸多的不足和問題。

在技術上，各型生態廁所中最有發展前景的免水生物降解型生態廁所的專用菌種目前還依賴進口，所以，我們還需投入大量的研發力量和資金選育具有自主知識產權的菌種。不掌握這一核心技術，該型生態廁所的建設投資和使用成本就難以下降；無水打包型廁所使用的塑料袋在后處理中會引起二次污染。所以應使用可降解包裝袋。

在向社會推廣中，由于造價過高，一個環保廁所的市場售價達到幾十萬人民幣，這不是一般的城市所能夠承受得起的。另一個就是如何使環保廁所家庭化的問題。現在市場上所能見到的環保廁所基本上都是面對公共場合的，沒見到家用的環保廁所[17]。

由于環保型廁所起步較晚，現在基本只在城市公廁及旅游業中使用，而農村衛生廁所普及率僅7.5﹪，散落露天的旱廁糞缸導致環境污染。所以，農村地區要大力發展農村戶用沼氣，改造農戶廁所，實現人畜糞便資源化利用，統一修建生活污水和糞便進行無害化處理，減少直接排放。

綜上所述，為了建立一個完善的環保廁所體系，就需要跨學科合作。不僅要求衛生系統，而且城市規劃、農業、灌溉管理、經濟學、社會學和公眾健康等領域都需要密切配合，這也是下一階段發展環保廁所體系所要完成工作的主要內容。根據發展現狀，環保廁所糞污處理設施的進一步開發與研究應著重于以下幾個方面：①篩選高效廉價的生物菌種及配套的生物載體材料。②研究適合優勢菌的簡易高效的短流程生物處理工藝。③穩定可靠的電氣系統及控制系統。

雖然目前環保廁所的發展趨勢比較強勁，前景也比較廣闊，但是環保廁所還存在著諸多的不足和問題。比如說造價過高，一個環保廁所的市場售價達到幾十萬人民幣，這不是一般的城市能夠承受得起的。另外一個就是如何使環保廁所家庭化的問題。現在市場上所能見到的環保廁所基本上都是面對公共場合的，記者在采訪中走過幾個廠家幾乎沒見到家用的環保廁所。此外個別產品在節水或沖洗技術上還存在一些問題。但是隨著社會的不斷發展進步，通過科研人員的不斷努力，我們認為在不久的將來，環保廁所將走進每一個家庭，為資源節約和生態保護作出自己應有的貢獻。

五、環保型真空廁所的優勢

與現有公廁相比，真空公廁具有以下優點：

1、可以大大減少沖廁用水量：國家規定的傳統節水馬桶為6L/次，而采用真空公廁后，每次沖廁2L/次；

2、徹底解決臭味問題：傳統的潔具是水沖式，臭味仍有部分會滯留在空氣中，而負壓是由外向里吸，臭氣不會擴散到空氣中。徹底解決小空間、空氣不流暢的衛生間的臭味問題。

3、安裝程序簡單，減少成本：因負壓是動力源，管路安裝過程可以隨構筑物的外部、內部直線型、曲線型走向，甚至上、下走向都沒問題，而這些，傳統的重力流是比較困難做到的。另外，由于采用了負壓源，輸送管徑可大大縮小，大約為原來的1/3。

4、不易堵塞，運行穩定：采用－0.045～－0.075的負壓源可以保證有足夠的動力來輸送原水。

六、真空廁所收運系統的經濟性分析

傳統公共廁所與負壓公共廁所每天耗水對本表如下：

真空公共廁所

真空公共廁所

項目 傳統公共廁所 備選一

備選二 每天耗水 15.20m3/天

2.90m3/天

2.90m3/天

真空公共廁所

備選三 2.90m3/天

負壓站－全地

負壓站－化糞

傳統重力式排埋式無能耗水

負壓站－直接接入市

池

說 明 水

處理系統（出水政污水

－市政管網

（有化糞池）可回用）管網

所以，很明顯，單位負壓公廁比傳統公廁每天節約用水：

15.20-2.90=12.30 m每年節約用水：

12.30×365=4489.50m3

運用真空公共廁所系統，將大大節約水資源，單位負壓公廁一年可節約用水4489.5m3，按一個城市區域500個公廁計，則一個城市年節約用水為：

4489.5×500=2,244,750m3

相當于6000個三口之家一年的用水量，可見其節水意義是巨大的。

除此之外，如運用了負壓廁所后水處理系統，特別是地埋式無能耗水處理系統，大大提高污水處理效率，可徹底解決目前公共廁所污水，污泥無法有效利用等問題，即減輕了城市污水處理廠的壓力，又開辟了N、P、K等營養成分回收大自然的途徑。

從以上分析可知，真空廁所技術若在公共廁所，居民小區等廣泛運用后，其經濟效益、環境效益以及生態意義的作用是不容低估的。

三、設計方案的分析擬定

1、設備工藝布置設計

設備工藝由三個部分組成：真空站（包括真空罐、真空泵、排污泵和控制柜等）、真空管網（安裝真空表和檢查孔的管路系統）和用戶終端（蹲便器、坐便器、小便抽吸器和廚房垃圾破碎器等）。

2、確定男女蹲位數

由于男女生理上的區別，男性上廁所小便的時候既可以在小便池也可以在蹲便器解決，而女性只能在蹲便器解決，根據科學調查顯示，女性上廁所的頻率大于男性，因此在設計時男女廁所的蹲位數量是不相同的，按照城市廁所設計標準以及各種類型廁所標準的綜合考慮，擬定男女蹲位為2：3。故在本次設計中，設計男廁的蹲位數量為4個，小便池2個，女廁的蹲位數量為6個，同時考慮到行動不便的人，在男女廁所中各有一個坐便器，另外考慮到“腸易激”等特殊人群，男女再各自增設一個蹲位，男女廁所各增設2個洗手盆，高矮不一，廁所旁各自另設吸煙室，另為“腸易激”人群安設木質沙發。按照相關規定，一個蹲位的平面尺寸約為800mm×500mm，一個站位小便池平面尺寸約為400mm×400mm，一個洗手盆平面尺寸約為500mm×400mm，一個坐便器平面尺寸約為700mm×500mm，兩人座位的木質沙發平面尺寸約為1000mm×500mm。經查閱相關標準，每一個蹲位占地面積800mm×600mm，每一個小便池占地面積700mm×500mm，每一個洗手盆占地面積800mm×600mm，每一個坐便器占地面積800mm×600mm。

3、設計真空收集罐

由于所收集的污水具有腐蝕性，真空罐在常溫下工作，工作壓力較低，屬于常壓容器，所以選用玻璃鋼作為材料。玻璃鋼是以合成樹脂為黏結劑，玻璃纖維及其制品作增強材料而制成的復合材料。其力學性能的突出特點是相對密度小、比強度高。機械性能能達到或超過普通鋼材的水品。且玻璃鋼為各向異性非均質材料，可滿足不同的方向受力要求。玻璃鋼因含有纖維、樹脂、固化劑和表面處理劑，耐化學腐蝕性較好。特別是在強的非氧化酸和pH值變化范圍廣的介質中有良好的適應性。另外玻璃鋼制備比較方便，施工組裝也容易，耐老化性好。

因為真空廁所每人每次產生固液廢棄物1升，沖廁消耗清水2升，每天用廁所人數為510人，所以可得真空收收集罐的容積為1.53m3。（1）罐體壁厚及長度

真空收集罐為臥式容器，直徑R=1010mm，設計壓力為p=0.1Mpa，安全系數K=10，玻璃鋼的環向拉伸強度σy =140Mpa。壁厚計算公式為：t?pRK/?y

所以t?0.1?1010?10/?2?140??3.61mm 由于計算壁厚為t=3.61mm<5mm，過薄，易漏，所以需要附加壁厚，查玻璃鋼容器設計手冊知：附加厚度為3mm。即壁厚為3.61+3=6.61mm。考慮到安全性及加工要求，設計時壁厚取20mm。

采用標準橢圓形封頭，已知R=1010mm，橢圓封頭長軸a=505mm，短軸b=280mm，c=505mm真空罐容積V＝V1+V2 其中，V1為圓柱體部分體積，V2為橢圓封頭體積。V1＝Hπr2＝H×3.14×（0.505）2＝0.80 H m3 取H＝1600 mm,得V1＝1.28m3

V2?V＝V1+V2＝1.28+0.3=1.58m3＞理論設計要求值1.53m3，故以上所設計真空罐符合要求。（2）支座的選擇

真空罐為臥式容器，故選用鞍式支座。鞍座由橫向筋板、若干軸向筋板和地板焊接而成。（3）附件和接管

根據工藝設計，確定正空罐設有以下接管：污水進料管、污水排出管、真空表接管、料位計接管。

（4）吸煙室的設置

由于公共場所不允許吸煙，對于在辦公樓、商場等建筑內的公共廁所可以設置一個吸煙室，不僅可以為解決煙民的需要，而且還可以充分利用因男女廁所蹲位數不一樣引起的空間差。4?0.505?0.505?0.28?3.14? 0.30m33

四、罐體端蓋法蘭連接選擇計算

（1）法蘭連接

法蘭是一種盤狀零件，在管道工程中最為常見，法蘭都是成對使用的。

不同壓力的法蘭有不同的厚度和使用不同的螺栓。水泵和閥門，在和管道連接時，這些器材設備的局部，也制成相對應的法蘭形狀，也稱為法蘭連接。凡是在兩個平面在周邊使用螺栓連接同時封閉的連接零件，一般都稱為“法蘭”，如通風管道的連接，這一類零件可以稱為“法蘭類零件”。

法蘭連接就是把兩個管道、管件或器材，先各自固定在一個法蘭盤上，兩個法蘭盤之間，加上法蘭墊，用螺栓緊固在一起，完成了連接。有的管件和器材已經自帶法蘭盤，也是屬于法蘭連接。根據壓力的不同等級，法蘭墊也有不同材料，從低壓石棉墊、高壓石棉墊到金屬墊都有。

法蘭連接使用方便，能夠承受較大的壓力。（2）螺栓數量的確定

法蘭盤的周長：C=2πr=2×π×0.505=3.17m 設螺栓之間的間距不得大于170mm，則螺栓的數量為： n=C/0.17=18.65≈20個 b：螺栓直徑的確定 F?P?S?Z

?D?S?????3.14?0.5052?0.80m2

?2?每個螺栓的工作壓力F?P?S?Z?0.1?10?0.8?20?4000N 根據相關密封性等要求，使得

62Fp'??1.5~1.8?F1，取

Fp'?1.8F1，得： FQ?Fp,?F1?2.8F1?11200N

由前面已知材料的許用應力【σ】=140Mpa d?4?1.3F?????4?1.3?11200?11.51mm 6??140?10所以確定螺栓M16

五、設計小結

這次課程設計是一次很鍛煉人綜合能力的經歷。它以生活中一個很實際的廁所設計，為我大學四年所學的工科課程做了一個系統又徹底的復習,甚至還有自己動手畫草圖的經歷。這一次設計經歷勢必成為接下來即將到來的畢業設計的有力幫手。

這次設計的主題大致是公共廁所的布置以及當中一個真空罐大小的設計，說起來內容不多，但是真的自己算起來卻是別樣的復雜。設計的初期有在網上找過相關的資料，但是真正涉及到計算過程的以及比較貼近于環保真空管這個主題的資料寥寥無幾。通過和寢室室友的討論以及多方面的查找資料，總算軟磨硬泡地把設計過程給擠出來了。設計計算的過程中存在的問題是橢圓部分的體積計算公式，這個原來印象不深了，通過翻閱以往的課本才得出計算公式。而螺栓直徑和數量的計算公式源于上個學期學習的課程機械設計，印象還是有的。和以往一樣，一次課程設計無論前面的設計計算做得如何的盡善盡美，它始終需要一個元素去支撐它，那就是實際。說到實際，設計的實際性在于計算與圖形的結合上。再說得具體點，那就是autocad這個老大難問題了。本人的cad經歷比較淺，一些簡單的圖形可能還能畫，但是如果線條一多，計算的元素一復雜，就會看著計算過程和圖紙手足無措。依稀記得前幾次的cad經歷，困難而且麻煩，但是每一次的cad經歷對我來說都是一種成長和進步，這次也一樣。這次算上流程圖和平面圖，一共有5張cad圖紙要去畫，所幸自己的一些親戚以及同學都有cad的功底，也向他們請教了很多操作上的問題。可以說，這次是一點一點地把圖紙像擠牙膏一樣給擠出來了，對我來說是一種很完美的事情，但是唯一的缺憾是圖形畫的比較靠譜了，可能一些數據上沒能考慮的十分周全。但是不論怎么說，這也是一種進步了。經過了這次設計過程，又有了一種新的體會。萬事開頭難，但是如果去做了而不是放置一旁毫無作為，多少還是會有所收獲。

六、參考文獻

（1）周敬宣.環保設備及課程設計.化學工業出版社，2007.7（2）鄭鈞.環保設備原理設計應用.化學工業出版社，2008.8（3）童華.環境工程設計.化學工業出版社，2009.1（4）譚蔚.化工設備設計基礎.天津大學出版社，2007.3（5）蔡紀寧，張秋翔.化工設備機械基礎課程設計指導書.化工工業出版社2008.（6）中華人民共和國建設部。城市公共廁所設計標準。2005.12.1

第二篇：環保型展臺設計[定稿]

環保型展臺

畢加小編發現許多參展商在找搭建商時都會問：“參展完畢以后展位怎么辦？那些材料呢？”據統計，通常展覽會產生的垃圾面積占總展出面積的50%。2012年全國展覽會總面積達7000萬平方米，產生了巨量垃圾。巨量垃圾導致了巨大的資源浪費，并且如何處理清運這些垃圾成為一大難題。

接下來，畢加給你出招，讓你的材料不再浪費。

1、展臺搭建材料循環利用

有些搭建商在進行展臺搭建的時候根本就不會去考慮環保這些問題，覺得只要用最低廉的成本將展廳展現出來就行，所以在材料的選擇上面有時缺失環保這一概念，當將環保這一意識加入到展展臺設計及搭建這一塊，展廳搭建所涉及的材料有時就可以重復利用，即可降低成本，又可避免資源浪費。

2.環保型展臺

因為環保問題，畢加展覽提出了環保型展臺該種展臺符合特裝簡約化、構件標準化、環保化發展趨勢。設計理念上體現減量化、再使用和再循環原則；結構上體現模塊化、構件化；材料上體現再生、可循環利用；展示效果上體現企業理念，展示企業和產品形象。在這里還想提到一點展臺搭建的環保，并不是說就忽略了展臺設計和搭建的新穎和獨特，雖然系統組件的基礎是大量的前期工作，但并不就是說展臺的形式就很單一，畢加展覽提供的展臺依然多種而新穎。

第三篇：真空采血管采血過程要點

真空采血管采血過程

凝血管→血常規管→血沉管→生化管。注：血常規管無論如何都要在第二管采血（有血液培養最優先采時血常規為第三管），本次采血只有血常規項目除外。所有真空采血管采完血后都要輕微顛倒1～7次，不能振搖。

四．真空采血管使用中常見問題及處理辦法

真空采血管是近幾年應用于臨床的檢驗采血新產品。由于其操作簡便、干凈安全、準確可靠，正為各醫院普遍應用。但在臨床使用過程中，時有各種問題發生，影響了標本的順利采集。下面僅就我們在實際操作過程中發現的問題，分析其存在的原因并提出改進措施。在采血時，仍要時時觀察血液流入情況，以便針對性處理。1．溶血

原因：真空管的負壓相對較大，采血初始，血液流入管底速度快，紅細胞相互撞擊可致破裂，臨床偶見溶血。

措施：采集血標本時，傾斜雙向采血針采血管側針頭，使其靠近采血管側壁，血液沿管壁緩緩流下，避免紅細胞直接撞 擊造成破裂。2．漏血

原因：雙向采血針采血管端乳膠護套松動或針頭刺出乳膠護套，至使雙向采血針密封 不嚴。靜脈穿刺時，血液沿雙向采血針采血管端漏出。

措施：采血前檢查并安緊乳膠護套，遇有針頭刺出則重新套好針頭，以保持其密閉性。

3．血液流入不暢

原因：穿刺針頭貼于血管壁或采血管內無負壓。

措施：在保 證靜脈穿刺成功的前提下，調節針頭方向至血液流入采血管，若無效則更換采血管。

4．采血量不足或過量

原因：少數難免存在質量問題，采血管內負壓不足或過高。措施：（1）將注射器針頭自采血管膠塞處刺入，抽吸采血管內空氣使之形成負壓至采足血標本。原有血容量較少 時也可直接更換采血管。（2）提前撥出穿刺針。5．穿刺針頭脫出

原因：機械牽拉所致，尤其是在多個采血管采血時。

措施：一次采血使用采血管較多時，注重有效固定；更換采血管時，動作幅度要小，以防針頭脫出增加病人痛苦。

第四篇：藥品真空冷凍干燥過程測溫軟件的開發設計論文

引言

真空冷凍干燥簡稱凍干，是將濕物料或溶液在較低的溫度(-10℃～-50℃)下凍結成固態，然后在真空(1.3～13帕)下使其中的水分不經液態直接升華成氣態，最終使物料脫水的干燥技術。我國是原料藥生產大國，因此該技術應用前景十分廣闊。

真空冷凍干燥是一種使物料在低溫低壓下脫水的干燥工藝。現代生物藥品大多具有熱敏性，在對熱敏性生物藥品進行干燥時，為防止由于溫度過高而使藥品變性，影響其質量，目前廣泛采用真空冷凍干燥技術[1]。生物藥品凍干過程中必須考慮：①如何保證凍干過程順利進行;②如何減少凍干過程對生物藥品品質的影響;③如何降低生物藥品凍干過程中的能耗。在保證生物藥品凍干品質條件下，真空冷凍干燥過程中應盡量提高樣品溫度，因為樣品溫度每升高1℃，升華干燥時間將縮短13%以上[2]。但是樣品溫度過高會對凍干產品質量造成破壞，出現熔融、塌陷和皺縮等問題。因此，需要對凍干過程中的藥品溫度進行準確測量與控制。升華界面是指在凍干藥品溶液一次干燥過程中，位于干燥層和凍結層之間的移動界面，隨一次干燥進行，升華界面由凍干藥品頂部逐漸移動至底部，直接反映一次干燥進程，可由此來判斷一次干燥終點。

與其它干燥方法一樣，要維持升華干燥的不斷進行，必須滿足兩個基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開始階段，如果物料溫度相對較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進行，物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時，若沒有外界供熱，升華干燥便停止進行。在外界供熱的情況下，升華所生成的蒸汽如果不及時排除，蒸汽分壓就會升高，物料溫度也隨之升高，當達到物料的凍結點時，物料中的冰晶就會融化，冷凍干燥也就無法進行了。

目前，國內外凍干機大多采用傳統的接觸式測溫方法，將熱電偶或熱敏電阻插入凍干樣品中對凍干過程進行監測。傳統測溫方法有一定局限性[1]，即無法測得移動的升華界面溫度，熱電偶或熱敏電阻本身會對凍干樣品傳熱產生影響，導致被監測的樣品比未監測樣品干燥更快，無法準確判斷整個批次樣品凍干狀況，且對凍干過程無菌化造成不利影響。因此，開發非接觸式測溫軟件對于藥品凍干品質保證和節能有著重要意義。

動壓測溫技術是一種非接觸測溫技術，在冷凍干燥過程中通過關閉中隔閥進行壓力升測試，獲得干燥室內壓力升數據，并采用動態參數估值法(DynamicParametersEstimation，DPE)計算得到升華界面溫度。本文對DPE數本文由論文聯盟http://www.tmdps.cn收集整理學模型和求解方法進行分析，并采用MATLAB編程開發DPE動壓測溫軟件。

1.凍干過程動壓測溫技術

1.1動壓測溫技術

動壓測溫是根據平衡狀態下的冰晶溫度與其飽和蒸汽壓為單值函數，在升華干燥過程中，突然中斷從凍干室流向冷阱的水蒸汽流，通過測量凍干室內壓力回升情況，運用數據回歸方法推算升華界面溫度，可較準確反映升華界面溫度[3]。壓力升測試(PressureRiseTest，PRT)是在樣品凍干過程中，中隔閥突然關閉，凍干室壓力因為冰的持續升華而上升，直至凍干室壓力與升華界面冰的飽和水蒸氣壓相等為止，從而可得出凍干室壓力隨時間變化曲線。基于PRT動壓測量技術，有氣壓溫度測量法(BarometricTemperatureMeasurement，BTM)[4，5]、壓力溫度測量法(ManometricTemperatureMeasurement，MTM)[68]、動態壓力升法(DynamicPressureRise，DPR)[9]、壓力升分析法(PressureRiseAnalysis，PRA)[10]等方法。

在前人研究基礎上，Velardi等提出了“DynamicParametersEstimationMethod(DPE)”測溫新方法[11]，該方法可以看作是MTM法的改進，其建立了凍干室中熱質傳遞的一維非穩態模型，通過DPE法可得到藥品凍結層溫度分布、升華界面位置、藥品瓶底與擱板傳熱系數、藥品干燥層有效擴散系數，以及在壓力升測試過程中凍結層溫度上升狀態。利用DPE方法模擬測得的參數可靠性更高[12]。Barresi等[13，14]根據DPE法建立了一種適用于凍干過程的測量和控制策略，可對凍干過程進行在線優化監控，在保證藥品凍干質量的前提下縮短凍干時間。

1.2DPE理論模型和求解方法

1.2.1模型建立假設[11]

在凍干過程中，動壓測量實施時間較短，一個測量單元可在3～20s內完成。為簡化計算，對動壓測量法實施作如下假設：

①凍干過程熱量和質量傳遞是一維，且傳遞方向垂直于物料表面;

②升華過程僅發生在物料升華界面上，不考慮干燥層中的解析干燥;

③凍干過程中，較短時間內，溫度、壓力和升華界面位置等物理量變化很小，在中隔閥關閉之初，凍結層按準穩態處理;

④假設凍干室內為水蒸氣，不考慮非凝性氣體;

⑤由于壓力很低，凍干室內的氣體視為理想氣體;

⑥只考慮熱傳導，不考慮箱體對物料的輻射作用。

2.DPE動壓測溫軟件開發

軟件開發原理

MATLAB是一種高效的工程計算語言，在數值計算、數據處理、自動控制等方面有著廣泛應用，可實現大量數據的分析、處理及顯示，而且具有圖形用戶界面(GraphicalUserInterface，GUI)設計功能[15]，界面設計友好、方便用戶操作。

本文將DPE凍干傳熱模型在時間和空間上進行區域離散化(見圖3)，建立節點離散方程[16]，使用MATLABR2011a軟件對離散方程進行編程，并利用軟件自身GUI設計功能對界面進行設計。

3結語

真空冷凍干過程中，對凍干產品溫度進行準確測量與控制，關鍵是確保凍干樣品質量和提高干燥效率。本文對動態參數估值法(DPE)法數學模型及求解方法進行分析，并基于DPE模型的非接觸測溫算法進行數值計算，運用MATLAB軟件編程，開發動壓測溫軟件對藥品凍干過程進行監測，通過計算得到樣品凍干過程參數;分別用不同樣品在不同型號的凍干機上進行凍干實驗，將測得PRT數據運用所開發軟件進行模擬計算，實驗測試值與模擬計算結果一致，可應用于凍干進程判斷。本文所開發的軟件能通過動壓測量計算出凍干樣品狀態參數，但需要進一步完善。后續研究將建立凍干過程優化控制策略，通過控制凍干過程主要變量(凍干室壓力、隔板溫度)達到凍干過程最優化，目標是實現在不同型號凍干機上對不同樣品凍干過程進行優化控制，縮短凍干時間。

第五篇：環保型混凝土攪拌站三維設計指導書

華 北 水 利 水 電 學 院

畢 業 設 計 指 導 書

設計題目

環保型混凝土攪拌站三維設計

班級學號：

姓

名:

指導教師：

設計期限： 2013年2月21日開始

2013年 6月

日結束

機械學院

2013年 2月28日

一、環保型混凝土攪拌站的組成及工作情況

混凝土攪拌站的特性

混凝土攪拌站是由攪拌主機、物料稱量系統、物料輸送系統、物料貯存系統、控制系統五大組成系統和其他附屬設施組成的建筑材料制造設備，其工作的主要原理是以水泥為膠結材料，將砂石、石灰、煤渣等原料進行混合攪拌，最后制作成混凝土，作為墻體材料投入建設生產。混凝土攪拌站自投入使用以來，在我國建筑建材業一直發揮著重要作用，當然這也是混凝土攪拌站本身所具備的優越的特性所決定的。

混凝土攪拌站主要分為砂石給料、粉料給料、水與外加劑給料、傳輸攪拌與存儲四個部分，設備通身采用整體鋼結構鑄造，優質H型鋼不僅外觀美觀大方，還加強了混凝土攪拌站的整體結構強度，設備安裝便捷，可應用于各種復雜的地形結構。

混凝土攪拌站擁有良好的攪拌性能，設備采用螺旋式雙臥軸強制式攪拌主機，不僅攪拌機能強，對于干硬性、塑性以及各種配比的混凝土均能達到良好的攪拌效果。且攪拌均勻，效率高。

混凝土攪拌站不僅具有優良的攪拌主機，還具備各種精良配件，如螺旋輸送機、計量傳感器、氣動元件等，這些部件保證了混凝土攪拌站在運轉過程中高度的可靠性，精確的計量技能以及超長的使用壽命。同時，混凝土攪拌站各維修保養部位均設有走臺或檢梯，且具有足夠的操縱空間，攪拌主機可配備高壓自動清洗系統，具有功能缺油和超溫自動報警功能，便于設備維修。

混凝土攪拌站擁有良好的環保機能，在機器運轉過程中，粉料操縱均在全封鎖系統內進行，粉罐采用高效收塵器/霧噴等方法大大降低了粉塵對環境的污染，同時混凝土攪拌站對氣動系統排氣和卸料設備均采用消聲裝置有效地降低了噪音污染。

混凝土攪拌站工作原理

混凝土攪拌站分為四個部分:砂石給料、粉料(水泥、粉煤灰、膨脹劑等)給料、水與外加劑給料、傳輸攪拌與存儲.其工作流程如圖1 所示,攪拌機控制系統上電后,進入人-機對話的操作界面,系統進行初始化處理,其中包括配方號、混凝土等級、坍落度、生產方量等.根據稱重對各料倉、計量斗進行檢測,輸出料空或料滿信號,提示操作人員確定是否啟動攪拌控制程序.啟動砂、石皮帶電機進料到計量斗;打開粉煤灰、水泥罐的蝶閥,啟動螺旋機電機輸送粉煤灰、水泥到計量斗;開啟水倉和外加劑池的控制閥使水和外加劑流入計量斗.計量滿足設定要求后開啟計量斗斗門,配料進入已啟動的攪拌機內攪拌混合,到設定的時間打開攪拌機門,混凝土進入己接料的攪拌車內.二、系統各部件分析

攪拌主機

攪拌主機按其攪拌方式分為強制式攪拌和自落式攪拌。強制式攪拌機是目前國內外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。自落式攪拌主機主要攪拌流動性混凝土，目前在攪拌站中很少使用。

強制式攪拌機按結構形式分為主軸行星攪拌機、單臥軸攪拌機和雙臥軸攪拌機。而其中尤以雙臥軸強制式攪拌機的綜合使用性能最好。

物料稱量系統

物料稱量系統是影響混凝土質量和混凝土生產成本的關鍵部件，主要分為骨料稱量、粉料稱量和液體稱量三部分。一般情況下，每小時20立方米以下的攪拌站采用疊加稱量方式，即骨料（砂、石）用一把秤、水泥和粉煤灰用一把秤、水和液體外加劑分別稱量，然后將液體外加劑投放到水稱斗內預先混合。而在每小時50立方米以上的攪拌站中，多采用各稱物料獨立稱量的方式，所有稱量都采用電子秤及微機控制。骨料稱量精度≤2%，水泥、粉料、水及外加劑的稱量精度均達到≤1%。

物料輸送系統

物料輸送由三個部分組成：

一、骨料輸送：目前攪拌站輸送有料斗輸送和皮帶輸送兩種方式。料斗提升的優點是占地面 積小、結構簡單。皮帶輸送的優點是輸送距離大、效率高、故障率低。皮帶輸送主要適用于有骨料暫存倉的攪拌站，從而提高攪拌站的生產率。

二、粉料輸送：混凝土可用的粉料主要是水泥、粉煤灰和礦粉。目前普遍采用的粉料輸 送方式是螺旋輸送機輸送，大型攪拌樓有采用氣動輸送和刮板輸送的。螺旋輸送的優點是結構簡單、成本低、使用可靠。

三、液體輸送主要指水和液體外加劑，它們是分別由水泵輸送的。

物料儲存系統

混凝土可用的物料貯存方式基本相同。骨料露天堆放（也有城市大型商品混凝土攪拌站用封閉料倉）；粉料用全封閉鋼結構筒倉貯存；外加劑用鋼結構容器貯存。

控制系統

攪拌站的控制系統是整套設備的中樞神經。控制系統根據用戶不同要求和攪拌站的大小而有不同的功能和配制，一般情況下施工現場可用的小型攪拌站控制系統簡單一些，而大型攪拌站的系統相對復雜一些。

三、設備選型計算

攪拌機的選型計算

攪拌機以攪拌原理來劃分可分為強制式和自落式兩類。兩者相比，強制式的攪拌作用強烈，一般在30-60秒的攪拌時間就可將混合物拌成勻質性混凝土，自落式的攪拌時間需翻倍甚至更長。

但是在相同的攪拌容量下，強制式與自落式相比攪拌機的驅動功率較大，相應的設備裝機總功率及配電設施要增加，但是工作周期較短，所以生產混凝土的單位能耗增加不大。所以，這里選擇強制式攪拌主機。

強制式攪拌機按結構型式區分為兩類，一類是立式攪拌軸，另一類是臥式攪拌軸。

兩者相比立軸型式的功率消耗要高于臥軸型式；對骨料粒徑的適應范圍立軸型式最大粒徑一般為60㎜，臥軸型式最大粒徑一般為80㎜。

兩者的結構特點，立軸攪拌機的上蓋部位受驅動裝置安裝位置與維修條件的限制，用作攪拌站的主機，不利于骨料投料裝置和粉料計量裝置的結構設計，而臥軸攪拌機的驅動裝置在罐體旁側位置，罐體上方可合理布置骨料投料和粉料計量裝置，驅動裝置的維護保養工作也更方便。

砂石輸送設備選型

帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的機械。主要由機架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業企業生產流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節奏的流水作業運輸線。

帶式輸送機具有效率高、運輸距離長、動力消耗低等優點、獲得了廣泛的應用。這里主要用于將攪拌站配置好的砂、石子的混合物料輸送給攪拌機。皮帶機設計選型的結果，其最大輸送能力一般都大于流量的設計參數，而工作時的實際流量取決于輸出放料源頭裝置，設施用時與設計參數有一定的差異，運行時通過控制設定的流程控制制定時和時序，指令相關流程的執行元器件按設計的邏輯程序工作。

皮帶機的輸送能力的設計選型范圍很大，能設配各種規格的攪拌主機，尤其是大規格機型更是非它莫屬。

皮帶機的帶型和傾角按產品結構型式及現場適用條件來選擇，適用商混站的C型和E型砼攪拌站一般選平皮帶，傾角18°～20°；適用工程站的C型和D型砼攪拌站一般選人字形淺花紋皮帶傾角24°～30°。

螺旋輸送機的選型計算

螺旋輸送機是一種無牽引構件的連續輸送機械。它的優點是：LS型螺旋輸送機是按照JB/T679-95《螺旋輸送機》標準設計制造，是GX型螺旋輸送機的換代產品。頭部及尾部軸承移至殼體外，吊軸承采用滑動軸承，設有防塵密封裝置，軸瓦一般采用粉末冶金，輸送水泥采用毛氈軸瓦、吊軸和螺旋軸采用滑塊連接，拆卸螺旋時，不用移動驅動裝置，拆卸吊軸承時不用移動螺旋，不拆卸蓋板可以潤滑吊軸承，整機可靠性高，壽命長，適應性強，安裝維修方便,螺旋輸送機俗稱絞龍，是礦產、飼料、糧油、建筑業中用途較廣的一種輸送設備，從輸送物料位移方向的角度劃分，螺旋輸送機分為水平式螺旋輸送機和垂直式螺旋輸送機兩大類型，主要用于對各種粉狀、顆粒狀和小塊狀等松散物料的水平輸送和垂直提升 螺旋輸送機具有結構簡單，制做成本低，密封性強、操 作安全方便等優點，中間可多點裝、卸料。廣泛用于化工、建材、冶金、糧食等部門，在傾角β< 20 °的情況下，輸 送粘度不大、不易變質、不蝗結塊的粉狀、顆粒狀和小塊物料。

定量水表的選擇計算

目前市場上共有三種類型的節水水表。

1、第一類型的防滴漏水表是用磁性材料組成的磁壓敏元件為防滴漏機構，并將其置于水表入水口的表體內，當自來水向外以滴漏的形式向外流出水時，磁壓敏機構就會間歇性地向水表供水，從而使水表計量，這種方式可使水表的始動流量小于0.5 L/H，但這種結構的水表，由于采用了磁柱做活塞，故而最怕水里的鐵銹、鐵質和泥砂等雜質，其磁柱最容易被水中的雜質卡住而不再具有防滴漏的功能；

2、第二類型的防滴漏水表是用小管或小孔將微小流量的自來水引到水表的葉輪盒上，并對準表芯的葉輪進行噴射，將微小流量的水動能集中在一點上去推動葉輪，從而使葉輪轉動來達到對微小流量計量的目的，這種方式的水表可使始動流量達到2 L/H，但這種結構的水表由于將微小流量集中在一處對水表進行噴射，這樣會造成水表的多計量，從而就會因為自來水管網的水壓不穩而使水表產生較大的潛動（即在用戶將水龍頭全部關閉而不用水時，因管網水壓不穩造成水表進行空轉的現象），這種潛動一般可達192升/天（一個月即使不用水也會空走5m3～6m3的自來水），導致用戶冤枉交水費，從而造成用戶投訴和拒繳水費的現象發生，這種結構的另一個缺陷就是很容易被泥砂堵塞和卡死，過了一段時間(一般是三到五個月)后就失去防滴漏的作用；

3、第三類型是隔膜積分式防滴漏水表，它是在普通水表的表殼底0部另做一個腔體，上部結構仍然與普通水表一樣，其間用一個軟隔膜將其密封的隔開，底部腔體與水表殼出水口相通，在出水口內有一個專門防滴漏機構，當自來水以滴漏的形式向外滴漏時，起初防滴漏機構仍然將水表的出水口封閉，向外滴出的水其實就是水表底部腔體中的水，當這個底部腔體的水（體積為36毫升）被滴漏完畢后，防滴漏機構就會被打開，從而向底部腔體補充排出的水，該腔體的水被補充完畢后，防滴漏機構在彈簧的作用下又將水表出水口密封，又進入下一個循環，在防滴漏機構打開向底部腔體補充水的過程是一個大于水表始動流量的過程，故水表就能進行計量

骨料配料機的選型計算

骨料配料機是集砂和石子的儲料、計量、配料輸出等功能于一體，模塊化設計的果料流程裝置。不僅在工程站被廣泛應用，也常用于商混站。配料機的型式用代號PL表示，規格用單位為升的阿拉伯數字表示與攪拌主機的進料容量設配的批次骨料容量，如PL1600表示設配1m3攪拌機，其額定出料容量為1000L，進料容量也就是骨料的配料容量為1600L。

PDL系列混凝土配料機是一種新型配料機械、適用于一般的建筑工地、道路、橋梁等工程。可以為出料容量3000升及以下的混凝土攪拌機配料，可由攪拌機提升料斗直接接料，也可由皮帶輸送機接料。本配料機的稱量采用重量控制儀及傳感器，可對物料定量、配料和控制、并自動修改落差。本機具有布置合理，結構緊湊，操作簡便，配料精確，控制可靠等優點。料倉系統

筒倉是一種封閉式的儲存散裝物料的罐體，適合儲存糧食、水泥、粉煤灰等各種散裝物料，具有防雨、防潮、使用方便等特點，筒倉常用規格為100T、150T、200T、300T、500T等，可以按用戶要求制作。

砂石倉系統

砂石是混凝土中用量最大的，其用量可占混凝土總量的四分之三左右，只有保證其供給能力，才能使混凝土供給能力的穩定性。一般混凝土攪拌站的每條生產線都擁有四個以上的骨料倉，以便適應不等強度等級的商品混凝土。

除塵器的選型計算

除塵器是把粉塵從煙氣中分離出來的設備叫除塵器或除塵設備。除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時的阻力損失和除塵效率來表達。同時，除塵器的價格、運行和維護費用、使用壽命長短和操作管理的難易也是考慮其性能的重要因素。攪拌站內的粉塵來源和收塵的措施

稱量系統

計量裝置按計量元素的物理特性區分有流量時間計量、容積計量、重力稱重計量等方法，稱重計量裝置按結構區分有機械杠桿秤、杠桿電子秤和電子秤等形式，電子秤量裝置按受力傳感器的數量區分又有一點式、三點式和多點式電子秤的稱謂，按受力方式區別還有拉

力傳感器或壓力傳感器的區別。

目前，全電子稱重計量的稱量裝置一般稱量斗采用三點式，帶計量槽皮帶機采用四點式，液態添加劑秤采用一點式電子秤，依照計量裝置的安裝形式選擇拉力或壓力傳感器。該攪拌站計量系統一般由一水泥秤、添加劑秤、水秤、組成。主要作用是完成水泥、水、外加劑等幾種物料的配料過程。攪拌站的計量系統一般包括水計量系統、水泥計量系統、液體外加劑計量系統。

四、混凝土攪拌站生產施工工藝流程

五、結構計算

請參照機械結構設計指導書。

六、三維設計

1.在開始建立裝配體模型之前，先對模型進行分析。2.靈活使用自下而上和自上而下等多種方法來機械設計。3.思考快速設計方法。

4.建立零件模型，也要對其進行分析，確定特征次序。5.利用solidworks軟件繪制圖形 6.模擬動畫的生成

七、撰寫設計說明書

說明書內容包括： 1.目錄 2.摘要

3.設計任務書和產品圖 4.正文 5.外文翻譯 6.參考文獻

說明：說明書的格式和編排次序請參照學院的要求。

八、主要參考文獻

1.機械設計手冊 2.現代混凝土配合比設計手冊 3.硅酸鹽工業機械及設備 4.混凝土工手冊

5.中國預拌混凝土生產企業管理實用手冊